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Electroreduction of CO₂ on Au(310)@Cu High‐index Facets

Liang, Liang ; Feng, Quanchen ; Wang, Xingli ; Hübner, Jessica ; Gernert, Ulrich ; Heggen, Marc ; Wu, Longfei ; Hellmann, Tim ; Hofmann, Jan P. ; Strasser, Peter (2023)
Electroreduction of CO₂ on Au(310)@Cu High‐index Facets.
In: Angewandte Chemie International Edition, 2023, 62 (12)
doi: 10.26083/tuprints-00023703
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

Kurzbeschreibung (Abstract)

The chemical selectivity and faradaic efficiency of high‐index Cu facets for the CO₂ reduction reaction (CO₂RR) is investigated. More specifically, shape‐controlled nanoparticles enclosed by Cu {hk0} facets are fabricated using Cu multilayer deposition at three distinct layer thicknesses on the surface facets of Au truncated ditetragonal nanoprisms (Au DTPs). Au DTPs are shapes enclosed by 12 high‐index {310} facets. Facet angle analysis confirms DTP geometry. Elemental mapping analysis shows Cu surface layers are uniformly distributed on the Au {310} facets of the DTPs. The 7 nm Au@Cu DTPs high‐index {hk0} facets exhibit a CH₄ : CO product ratio of almost 10 : 1 compared to a 1 : 1 ratio for the reference 7 nm Au@Cu nanoparticles (NPs). Operando Fourier transform infrared spectroscopy spectra disclose reactive adsorbed *CO as the main intermediate, whereas CO stripping experiments reveal the high‐index facets enhance the *CO formation followed by rapid desorption or hydrogenation.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2023
Autor(en): Liang, Liang ; Feng, Quanchen ; Wang, Xingli ; Hübner, Jessica ; Gernert, Ulrich ; Heggen, Marc ; Wu, Longfei ; Hellmann, Tim ; Hofmann, Jan P. ; Strasser, Peter
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Electroreduction of CO₂ on Au(310)@Cu High‐index Facets
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2023
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2023
Verlag: Wiley-VCH
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Angewandte Chemie International Edition
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 62
(Heft-)Nummer: 12
Kollation: 5 Seiten
DOI: 10.26083/tuprints-00023703
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/23703
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Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

The chemical selectivity and faradaic efficiency of high‐index Cu facets for the CO₂ reduction reaction (CO₂RR) is investigated. More specifically, shape‐controlled nanoparticles enclosed by Cu {hk0} facets are fabricated using Cu multilayer deposition at three distinct layer thicknesses on the surface facets of Au truncated ditetragonal nanoprisms (Au DTPs). Au DTPs are shapes enclosed by 12 high‐index {310} facets. Facet angle analysis confirms DTP geometry. Elemental mapping analysis shows Cu surface layers are uniformly distributed on the Au {310} facets of the DTPs. The 7 nm Au@Cu DTPs high‐index {hk0} facets exhibit a CH₄ : CO product ratio of almost 10 : 1 compared to a 1 : 1 ratio for the reference 7 nm Au@Cu nanoparticles (NPs). Operando Fourier transform infrared spectroscopy spectra disclose reactive adsorbed *CO as the main intermediate, whereas CO stripping experiments reveal the high‐index facets enhance the *CO formation followed by rapid desorption or hydrogenation.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

Au(310)@Cu truncated ditetragonal prisms (DTPs) enhance the activity and selectivity for CO₂ electromethanation. Elemental mapping analysis shows Cu surface layers are uniformly distributed on the Au {310} facets of the DTPs. Operando Fourier transform infrared spectra show reactive adsorbed *CO as the main intermediate. CO stripping experiments reveal the high-index facets enhance the *CO formation followed by rapid desorption or hydrogenation.

Englisch
Freie Schlagworte: Electromethanation, High-Index Cu Facets, Operando Fourier Transform Infrared Spectroscopy
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-237032
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 660 Technische Chemie
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Oberflächenforschung
Hinterlegungsdatum: 26 Mai 2023 12:00
Letzte Änderung: 30 Mai 2023 05:15
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